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Vorteile des "richtigen Dimensionierens" von Bauteilen und Systemen

Kühler mit einem Ölfilter mit Edelstahlgehäuse

Konstrukteure überdimensionieren Bauteile manchmal, um einen gewissen Sicherheitsspielraum einzubeziehen. Dieser Sicherheitsfaktor kann jedoch die Betriebskosten Ihres Systems beträchtlich erhöhen.   Weniger offensichtlich dürfte es aber vielleicht sein, dass dieser Sicherheitsfaktor auch einen erheblichen Anstieg der Kosten für die Entwicklung, die Herstellung oder den Versand Ihrer Bauteile oder Systeme mit sich bringen kann. Außerdem können die indirekten Kosten zunehmen, die dadurch entstehen, dass wertvoller Platz verschenkt wird.

Vermeiden eines teuren Technologiesprungs

Wenn Sie bei der Entwicklung von KühlplattenWärmetauschern oder Kühlsystemen Ihre Spezifikationen ändern, um einen großen Sicherheitsfaktor einzubauen, kann Ihnen das teuer zu stehen kommen. Zum Beispiel können Berechnungen, die einen großen Sicherheitsfaktor einkalkulieren, ergeben, dass Sie einen Lamellenwärmetauscher brauchen, während in Wirklichkeit ein kostengünstigerer
Flachrohrwärmetauscher Ihren Anforderungen mehr als nur genügen würde. Außerdem können Ihnen durch eine Überbewertung Ihrer Leistungsanforderungen höhere Entwicklungskosten entstehen, da mehr Leistung mehr Zeit für die Konstruktionstechnik in Anspruch nehmen kann. So kann beispielsweise eine vakuumgelötete Kühlplatte mit höheren Leistungsanforderungen eine komplexere Flüssigkeitsleitung als eine weniger anspruchsvolle Kühlplatte erfordern. Insbesondere im Falle der Elektronikkühlung handelt es sich bei der für ein Bauteil angeführten Wärmebelastung häufig um die maximale Wärmebelastung, die von diesem Bauteil erzeugt wird, und nicht um einen Mittelwert oder eine aktivitätsbasierte Analyse. Die Wärmeleistungsanforderungen können daher vor allem dann wesentlich überschätzt werden, wenn die Wärmebelastungen vieler Bauteile für eine Gesamtsystemlösung zusammengerechnet werden. Dies kann zum Beispiel bei Computerservern in einem Rechenzentrum der Fall sein, wo möglicherweise ein Kühlsystem für die Kühlung zahlreicher Server sorgt.

Wertvollen Platz sparen

Eine Überdimensionierung kann auch die Grundfläche oder den Platzbedarf eines Bauteils oder Systems unnötig erweitern. Kleinere Bauteile können oft mehr Platz für andere, wichtigere Bauteile schaffen oder manchmal sogar eine kleinere Gesamtsystemkonstruktion ermöglichen. Bei den meisten Technologien heutzutage bedeutet ein kleineres Format einen Wettbewerbsvorteil. Durch Reduzieren der Gesamtgrundfläche Ihrer Bauteile oder Systeme können Sie außerdem Ihre Versandkosten senken.

Weniger Gewicht und niedrigere Transportkosten

Außerdem kann eine Überdimensionierung dazu führen, dass ein Bauteil oder System schwerer wird. Dadurch nehmen möglicherweise die Transportkosten und die negativen Umweltauswirkungen zu. Wenn Sie ein OEM-Kunde sind, der jährlich Tausende von Produkten verschickt und empfängt, kann selbst ein kleiner Preisunterschied die Kosten schnell in die Höhe treiben und die Gewinne schmälern.  Außerdem sind schwerere Produkte, wie beispielsweise  große Systeme oder Geräte, die für Krankenhäuser oder Rechenzentren bestimmt sind, aufgrund ihrer Gewichtsbelastung und mangelnden Tragbarkeit möglicherweise weniger wünschenswert für einen Endkunden. Ein weiteres Beispiel sind Militär- und Verkehrsflugzeuge. Hier gilt aufgrund der Leistungs- und Gewichtsbeschränkungen sowie der hohen Treibstoffkosten: je kleiner und leichter, umso besser. (Siehe Flüssigkeitskühlsysteme für Flugzeuge.) Dies schlägt sich auch in der Energieeffizienz nieder - je geringer das Gewicht, umso geringer der Treibstoffverbrauch des Flugzeugs.

Energieeinsparung

Und schließlich sind hier noch die offensichtlichen Vorteile zu erwähnen, die Ihnen die richtige Dimensionierung Ihrer Bauteile oder Systeme hinsichtlich der Einsparung beim Energieverbrauch bringt. Kleinere Bauteile oder Systeme benötigen weniger Energie zu ihrer Herstellung, weniger Energie zu ihrem Transport und weniger Energie für ihren Betrieb. Kleinere Kühlplatten oder Wärmetauscher können zum Beispiel auch mit einer kleineren Pumpe oder einem kleineren Lüfter für ausreichende Kühlung sorgen. Energiesparen ist nicht nur von einem ökologischen, sondern auch vom finanziellen Gesichtspunkt ein Vorteil.

Dimensionieren Sie Ihre Bauteile oder Systeme richtig statt sie zu überdimensionieren. Dimensionieren Sie Ihr Bauteil oder System mit einem möglichst kleinen Sicherheitsfaktor. Durch Verwenden der genauesten Thermodesigndaten, der erfahrensten Techniker und der zuverlässigsten Lieferanten können Sie den Sicherheitsspielraum minimieren, der zur maßgeschneiderten Entwicklung Ihrer Bauteile und Systeme nötig ist.